本书分别从数据、算法、示例的角度系统阐述视频卫星监测技术。第1章概述卫星视频监测技术：第2章介绍视频卫星及其影像特点；第3章详细介绍视频超分辨率重建的基本概念、难点、关键技术及面向视频卫星影像设计的快速时空残差网络和其改进网络；第4～6章层层递进地阐述面向视频卫星目标跟踪的关键技术：特征提取、目标跟踪模型及提高跟踪鲁棒性的后处理方法；第7章进一步展示典型的卫星视频目标跟踪算法，包括基于光流特征的多帧差跟踪算法、基于背景剪除策略的跟踪算法、混合核相关滤波跟踪算法、高分辨率孪生网络跟踪算法及传统跟踪领域中具有代表性的10种算法；第8章对视频卫星监测技术发展趋势进行展望。
本书按照“示例教学”理念，尽可能多地展示算法示例与对比分析。本书可供遥感卫星视频超分辨率重建、运动目标识别与跟踪等相关研究人员和学生使用。

第1章 绪论
1.1 概述
1.1.1 视频卫星监测技术的由来
1.1.2 视频卫星监测技术的基本概念和特征
1.2 视频卫星监测的关键技术
1.2.1 超分辨率重建技术
1.2.2 特征提取方法
1.2.3 目标跟踪模型
1.2.4 后处理方法
1.3 视频卫星监测技术的发展、现状和难点
1.3.1 视频卫星监测技术的发展
1.3.2 国内外视频卫星监测技术现状
1.3.3 视频卫星监测技术的难点
1.4 视频卫星监测技术的主要应用
1.4.1 三维重建
1.4.2 大型商业区车辆实时监测
1.4.3 自然灾害应急快速响应
1.4.4 重大工程监控
1.4.5 军事安全
1.5 本章小结
第2章 视频卫星
2.1 视频卫星概述
2.1.1 视频卫星概念
2.1.2 视频卫星分类
2.1.3 视频卫星技术指标
2.1.4 视频卫星的发展
2.1.5 视频卫星的应用
2.2 卫星视频数据特性
2.2.1 卫星视频数据类型
2.2.2 遥感视频与自然视频的比较
2.2.3 卫星视频与传统遥感影像比较
2.3 现有视频卫星数据集
2.3.1 武汉大学Sigma小组现有视频数据
2.3.2 SkySat视频数据集
2.3.3 UrtheCast数据集
2.4 本章小结
第3章 超分辨率重建
3.1 超分辨率重建概述
3.1.1 超分辨率重建的基本概念
3.1.2 超分辨率重建的基本方法
3.1.3 超分辨率重建的应用
3.1.4 国内外研究进展
3.2 视频卫星超分辨率重建难点
3.2.1 重建效率低下
3.2.2 细节重建质量低
3.2.3 基于学习的超分辨率重建存在的问题
3.3 视频卫星超分辨率重建的关键技术
3.3.1 图像质量评价
3.3.2 残差块与残差网络
3.3.3 最近邻插值
3.3.4 双三次插值
3.3.5 超分辨率卷积神经网络
3.3.6 超分辨率生成对抗网络
3.3.7 基于快速时空残差网络的视频超分辨率算法
3.3.8 基于快速时空残差注意力网络的视频超分辨率算法
3.4 视频卫星超分辨率重建示例
3.4.1 加拿大-温哥华-巴拉德湾卫星视频片段超分辨率重建
3.4.2 香港卫星视频片段超分辨率重建
3.5 本章小结
第4章 特征提取
4.1 特征提取的概念
4.2 卫星视频目标特征提取的难点
4.3 卫星视频目标特征提取的关键技术
4.3.1 专家设计图像特征
4.3.2 卷积网络特征
4.4 卫星视频目标特征提取示例
4.4.1 方向梯度直方图特征
4.4.2 自适应颜色属性特征
4.4.3 光流特征
4.4.4 分层卷积深度特征
4.4.5 定性对比实验
4.5 本章小结
第5章 目标跟踪模型
5.1 传统目标跟踪
5.1.1 目标跟踪的概念
5.1.2 目标跟踪的研究现状
5.1.3 普通视频目标跟踪所面临的问题
5.2 卫星视频目标跟踪模型的难点
5.3 卫星视频目标跟踪模型的关键技术
5.3.1 核相关滤波目标跟踪方法
5.3.2 全卷积孪生网络目标跟踪方法
5.3.3 评价标准
5.4 卫星视频目标跟踪模型的示例
5.4.1 基于光流特征的多帧差卫星视频目标跟踪算法
5.4.2 基于背景剪除策略的卫星视频目标跟踪算法
5.4.3 混合核相关滤波卫星视频目标跟踪算法
5.4.4 高分辨率孪生网络卫星视频目标跟踪算法
5.5 本章小结
第6章 后处理方法
6.1 后处理的概念
6.2 后处理的必要性
6.3 后处理的关键技术
6.3.1 基于惯性机制的自适应轨迹预测
6.3.2 基于卡尔曼滤波的轨迹预测
6.4 后处理示例
6.5 本章小结
第7章 卫星视频目标跟踪示例
7.1 卫星视频示例数据
7.2 跟踪结果与分析
7.3 本章小结
第8章 视频卫星监测技术展望及应用前景
8.1 视频卫星监测技术展望
8.1.1 面向更高质量数据的视频卫星监测技术
8.1.2 面向多源异质数据融合的多任务视频卫星监测技术
8.1.3 面向小样本标签的卫星视频监测技术的学习方法
8.1.4 迈向未知技术尝试
8.1.5 面向多目标、长时的视频卫星监测技术
8.2 视频卫星监测技术应用前景
8.2.1 公共安全监控
8.2.2 突发事件监控
8.2.3 智能交通系统
8.2.4 武器精确制导
8.2.5 虚拟现实
8.2.6 宇宙探测
8.3 本章小结
参考文献